SU1443103A1 - D.c. to quasi-sine a.c. converter - Google Patents

D.c. to quasi-sine a.c. converter Download PDF

Info

Publication number
SU1443103A1
SU1443103A1 SU853858090A SU3858090A SU1443103A1 SU 1443103 A1 SU1443103 A1 SU 1443103A1 SU 853858090 A SU853858090 A SU 853858090A SU 3858090 A SU3858090 A SU 3858090A SU 1443103 A1 SU1443103 A1 SU 1443103A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
outputs
converter
phase
frequency
Prior art date
Application number
SU853858090A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Сергеевич Мыцык
Павел Максович Фридман
Геннадий Арсенович Саркисов
Original Assignee
Куйбышевский политехнический институт им.В.В.Куйбышева
Московский энергетический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Куйбышевский политехнический институт им.В.В.Куйбышева, Московский энергетический институт filed Critical Куйбышевский политехнический институт им.В.В.Куйбышева
Priority to SU853858090A priority Critical patent/SU1443103A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1443103A1 publication Critical patent/SU1443103A1/en

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к области электротехники и м.б. использовано в системах электропитани  и электропривода . Цель - повьшение качества выходного напр жени  путем уменьшени  его коэф.гармоник. В данном устройстве в дополнение к двум основным напр жени м несущих частот f и fj формируют аналогичные по форме и сдвинутые по фазе на угол 2н/т дополнительные напр жени . Дополнительные напр жени  несущих частот с одинаковым фазовым сдвигом так же, как и основые напр жени  этих же частот, попарно суммируют между собой. Суммарные на- пр жени  подвергают амплитудно-импульс; ной модул ции 2-го рода соответствующими по фазе управл ющими напр жени ми частоты f3. Полученные промодули- рюванные напр жени  суммируют между собой. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. (Л сThe invention relates to the field of electrical engineering and m. used in power supply and electric drive systems. The goal is to increase the quality of the output voltage by decreasing its harmonic ratio. In this device, in addition to the two main voltages of the carrier frequencies f and fj, additional voltages that are similar in shape and are shifted in phase by an angle of 2n / t. The additional voltages of the carrier frequencies with the same phase shift as well as the main voltages of the same frequencies are summed in pairs in pairs. Total voltages subject to amplitude-pulse; 2nd kind of modulation of the corresponding phase of the control voltage frequency f3. The obtained modulated voltages are summed up among themselves. 2 hp f-ly, 6 ill. (L with

Description

4: 44: 4

0000

114114

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах электропитани  и электропривода дл  преобразовани  посто нного напр жени  в переменное.The invention relates to electrical engineering and can be used in power supply and electric drive systems for converting a constant voltage to an alternating voltage.

Цель изобретени  - повьшение качества выходного напр жени  путем уменьшени  его коэффициента гармоник.The purpose of the invention is to increase the quality of the output voltage by reducing its harmonic coefficient.

На фиг. I представлена структурна  схема преобразовател ; на фиг. 2 схема блока управлени ; на фиг. 3-6- диаграммы, по сн ющие.процесс формировани  выходного напр жени , соответственно дл  случаев, когда напр - жение несущих частот пр моугольной и синусоидальной формы.FIG. I presents a converter block diagram; in fig. 2 is a control block diagram; in fig. 3-6 are diagrams explaining the process of forming the output voltage, respectively, for cases when the voltage of the carrier frequencies is rectangular and sinusoidal.

Преобразователь посто нного напр жени  в переменное квазисинусовдаль- ное напр жение (фиг. 1) дл  случа  m 3 содержит трехфазные инверторные блоки 1 и 2, выполненные в виде трех однофазных инверторных  чеек с выходами , согласующими трансформаторами , демодул торы 3-5, выполненные, например, по схеме однофазного мостового инвертора на полностью управл емых ключах с двусторонней проводимостью , блок 6 суммировани , за- датчики 7-9 частоты f , и несущих частот f и э(фиг. 2), вьшолненные, например по схеме пересчетного кольца , делители 10-12 частоты и задающий генератор 13.Constant voltage to alternating voltage quasi-in-voltage converter (Fig. 1) for case m 3 contains three-phase inverter units 1 and 2, made in the form of three single-phase inverter cells with outputs, matching transformers, demodulators 3-5, made for example, according to the single-phase bridge inverter scheme on fully controlled switches with double-sided conductivity, summation block 6, frequency sensors f 7–7 f, and carrier frequencies f and e (FIG. 2), implemented, for example, on a scaling ring circuit, dividers 10-12 frequencies and s giving the generator 13.

Блок суммировани  может быть вы- полнен в внце трехстержневого фильт- ра.-трансформатора 14 (фиг. 16)The summation unit can be executed in the inside of a three-rod filter. Transformer 14 (Fig. 16)

Преобразователь работает следующим образом.The Converter operates as follows.

На выходах каждого из трехфазных (т 3) задатчиков 8, 9, 7 частот (фиг. 5а) получают пр моугольные двух пол рные импульсы высокой частоты соответственно f, fj, fj, имеющие взаимный фазовый сдвиг 2«УЗ. Рабочую час тоту задатчики получает от задающего генератора 13 через делители 10- 12 частоты. Если задатчики частоты выполнены по схеме пересчетного кольца , то величины коэффициентов деле- ни  уменьшены в 3 раза (в общем случае в m раз). Сигналы с выходов задатчиков 8 и 9 поступают на управл ющие входы инверторных  чеек 1 и 2 че рез фазосдвигающие устройства, реализующие фазовый сдвиг на регулируемые углы соответственно rf,, - d,At the outputs of each of the three-phase (t 3) frequency adjusters 8, 9, 7 (Fig. 5a), two-way high-polarity high-frequency pulses, respectively, f, fj, fj, having a mutual phase shift 2 UZ. The working time to the dials receives from the master oscillator 13 through the dividers 10-12 frequencies. If the frequency adjusters are made according to the recalculated ring scheme, then the values of the sharing factors are reduced by 3 times (in general, by m times). The signals from the outputs of the setting units 8 and 9 are fed to the control inputs of the inverter cells 1 and 2 through phase-shifting devices that implement the phase shift at adjustable angles rf ,, -d, respectively

«1,"one,

- 0,. в результате на выходах- 0 ,. as a result of the outputs

 чеек 1 и 2 получают пр моугольныеcells 1 and 2 are rectangular

032032

импульсы напр жений равной амплитуды с паузой регулируемой длительности 2о(, и 2 cVj соответственно частот fit и 2 со взаимным фазовым вдвигом 2ТГ/3 (фиг.За-е). Одноименные выходы инверторных  чеек соединены последовательно . Выходные напр жени   чеек суммируютс , и полученные таким сгбразом промодулированные на- пр жени  (фиг. Зж,з,и) поступают на силовые входы демодул торов 3-5 соответственно. На управл ющие входы демодул торов подают сигналы с одноим€;нных выходов задатчика 7 частоты f (фиг. Зк,л,м) На выходе демодул торов 3-5 получают напр жени  (фиг. Да,б,в) с амплитудно-широт- но-импульсной модул цией и частотой первой гармоники f, причем синфазные по первой гармонике. Выходные напр жени  демодул торов представл ют собой фактически результат перемножени  сигналов, поступающих на силовые и управл ющие входы. Выходы демодул торов соедин ют последовательно, их выходные напр жени  при этом суммируютс  (суммирование в общем контуре ) и, таким образом, получают выходное напр жение преобразовател  (фиг. 4ж) частоты f с уменьшенным коэффициентом гармоник за счет того, что на выход преобразовател  не попадают высочастотные гармоники, образующие трехфазные системы (в общем случае (га-фазные). Ломана  лини  (фиг. 4ж) образована низкочастотными гармониками, кратными f и представл ет собой выходное напр жение преобразовател  без учета субгармонических составл ющих, легко устран емых небольшим фильтром.voltage pulses of equal amplitude with a pause of adjustable duration 2o (, and 2 cVj, respectively, fit and 2 frequencies with mutual phase retraction 2ТГ / 3 (fig.Za-e). The same outputs of the inverter cells are connected in series. The output voltages of the cells are added together, and in such a manner, modulated voltages (Fig. 3, 3, 3) are fed to the power inputs of the demodulators 3-5, respectively. Signals from the same outputs of the setpoint 7 frequency f are sent to the control inputs of the demodulators (Fig. 3c, l, m) At the output of demodulators, 3-5 are received for the same and (fig. Yes, b, c) with amplitude-pulse-width modulation and frequency of the first harmonic f, and in phase with the first harmonic. The output voltages of the demodulators are actually the result of multiplying the signals fed to the power and control The inputs of the demodulators are connected in series, their output voltages are summed up (summation in a common circuit) and, thus, the output voltage of the converter is obtained (Fig. 4g) frequencies f with a reduced harmonic coefficient due to the fact that high frequency harmonics that form three-phase systems (in general (ha-phase) systems do not fall on the converter output. The broken line (Fig. 4g) is formed by low-frequency harmonics that are multiples of f and represents is the output voltage of the converter without subharmonic components, which are easily eliminated by a small filter.

Преобразователь с фильтром-трансформатором работает следующим образом .Converter with filter transformer works as follows.

Выходные напр жени  демодул торов 3-5 (фиг. 4а,б,в) поступают на обмотки трехстержневого фильтра-трансформатора 14 (фиг. I) через нагрузку преобразовател . По первой гармони- ,ке f напр жени  (фиг, 4а,б,в) син- фазны, и фильтр-трансформатор работает в режиме короткого замыкани  (его о бмотки оказываютс  включенными фактически параллельно, что эквивалентно короткому замыканию трехфазного трансформатора), и перва  гармоника без искажений поступает наThe output voltages of demodulators 3-5 (Fig. 4a, b, c) are fed to the windings of a three-rod filter transformer 14 (Fig. I) through the load of the converter. The first harmonic voltage f (FIG. 4a, b, c) is phase-locked, and the filter transformer operates in the short circuit mode (its windings are actually connected in parallel, which is equivalent to the short circuit of a three-phase transformer), and harmonic without distortion enters

3131

выход преобразовател . Flo отношению к пысокочпстотным гармоникам, образующим трехфазные системы, обмотки фильтра-трансформатора включены по обычной схеме звезда и он, задержива  эти гармоники, не пропускает их на выход преобразовател . На выходе преобразовател  формируетс  напр жение , идентичное по форме сум - марному выходному напр жению демодул торов 3-5 (фиг. 4ж) и отличающеес  от последнего лишь уменьшенной в три раза (в общем случае в m раз) амплитудой (при суммировании синфаз- ные гармоники имеют утроенную амплитуду , а гармоники, образующие трехфазные системы, нулевую) К обмоткам фильтра-трансформатора оказьшаютс  приложенными напр жени  (фиг. 4г,д, е), напр жени  высокочастотные, поэтому масса и габариты фильтра-трансформатора небольшие.converter output Flo with respect to the high-voltage harmonics forming the three-phase systems, the windings of the filter-transformer are connected in the usual way a star and, delaying these harmonics, does not pass them to the output of the converter. At the output of the converter, a voltage is formed that is identical in form to the total output voltage of the demodulators 3-5 (Fig. 4g) and differs from the latter only by a factor of 3 reduced (in general, m times) amplitude the harmonics have three times the amplitude, and the harmonics forming the three-phase systems are zero) The voltages of the filter transformer of the filter transformer are applied (Fig. 4d, e, f), the voltage is high frequency, so the mass and dimensions of the filter transformer are small.

Пример фазных напр жений синусоидальной формы несущих частот f, и f показан на фиг. 5 а-е, на фиг. 5ж,з,и - результаты суммировани  напр жений соответственно фаз (фиг. 5а,г), в (фиг.56, д) и С (фиг. 5в,е). В результате перемножени  соответственно сигналов (фиг.5ж, з,и и 5к,л,м) получают промодулиро- ванные напр жени  (фиг. 6а,б,в). В результате их суммировани  получают выходное напр жение (фиг. 6ж); An example of the phase voltages of a sinusoidal carrier frequency, f, and f is shown in FIG. 5 ae, in fig. 5g, g, and are the results of the summation of the voltages of the phases, respectively (Fig. 5a, d), c (Fig. 56, e) and C (Fig. 5c, e). By multiplying the signals, respectively (Figs. 5g, 3, and 5k, l, m), modulated voltages are obtained (Fig. 6a, b, c). As a result of their summation, the output voltage is obtained (Fig. 6g);

Использование предлагаемого преобразовател  обеспечивает существенное повышение качества выходного напр жени  путем снижени  его коэффициента гармоник, а именно за счет того, что в выходном напр жении отсутствует р д гармоник, образующих в процессе его формировани  т-фазные системы , и, кроме того, наличие пауз регулируемой длительности 2 «/, 2d, 2 в фазных напр жени х частот f , f, 3 позвол ет осуществл ть регулирование в широких пределах или стабилизацию амплитуды первой гармоники выходного напр жени  при со- хранении коэффициента гармоник на минимальном уровне.The use of the proposed converter provides a significant improvement in the quality of the output voltage by reducing its harmonic coefficient, namely due to the fact that the output voltage does not have a number of harmonics forming t-phase systems during its formation, and, in addition, the presence of pauses duration 2 "/, 2d, 2 at phase voltages f, f, 3 allows adjustment within wide limits or stabilization of the amplitude of the first harmonic of the output voltage while maintaining the harmonic Onik at a minimum.

Claims (3)

1. Преобразователь посто нного на пр жени  в переменное квазисинусоидальное напр жение, содержащий две инверторные  чейки, управл ющие1. Constant-to-voltage converter into alternating quasi-sinusoidal voltage, containing two inverter cells, controlling 034034 входы каждой из которых св заны с одним из задатчиков несущих частот f, и f.; , выходы этих  чеек соединены последовательно и через демодул тор, выполненный на ключах переменного тока, св заны с выходными вьшодами устройства, причем управл пощие входы демодул тора св заны с выходом задатчика частоты f3(f, fj) и блокthe inputs of each of which are connected to one of the setting units of the carrier frequencies f, and f .; , the outputs of these cells are connected in series and through a demodulator made on the AC switches connected to the output outputs of the device, and the control inputs of the demodulator are connected to the output of the frequency setting unit f3 (f, fj) and the unit управлени  с задающим генератором частоты , о т л и ч а ю щ и и с   тем, ч то, с целью улучшени  качества.выходного напр жени  при одновременном расширении области возможного использовани  по мощностному диапазону, в него введены 2(т-1) инверторньк  чеек и (т-1)демодул торов, а задатчики частоты ,, fj, fj выполнены m-фазными, причем каждьй из них своим входом св зан через один из трех введенных в блок управлени  делителей частоты соответственно с коэффициентами делеf 75 ни  К,, К, К,- и К, , гдеControls with a master frequency generator, which is designed to improve the quality of the output voltage while expanding the range of possible use over the power range, 2 (t -1) inverters are entered into it cells and (t-1) demodulators, and frequency adjusters, fj, fj are made m-phase, each of which is connected through one of the three frequency dividers entered into the control unit, respectively, with coefficients of 75f K, K, K, - and K, where 1 I I 7 К, - целое число с выходом задающего1 I I 7 K, is an integer with the output of the master генератора частоты F тК i f, , выходы m-фазных задатчиков частот f, f. f соединены соответственно с управл ющими входами 2га инверторных  чеек и тп демодул торов, силовые входы последних подключены к попарно-последовательно соединенным выходам инверторных  чеек, управл емых от задатчиков частот f , и f2, имеющих одинаковый фазовый сдвиг по управл ющему входу, а их выходы подключены через блок суммировани  к выходным вьшодам преобразовател .Frequency generator F tK i f,, outputs of m-phase frequency adjusters f, f. f are connected respectively to the control inputs 2ga of inverter cells and mn demodulators, the power inputs of the latter are connected to pair-series-connected outputs of the inverter cells controlled from frequency adjusters f, and f2 having the same phase shift on the control input, and their outputs connected via a summation unit to the output outputs of the converter. 2.Преобразователь по п.. 1, отличающийс  тем, что в блок суммировани  выходы га демодул торов соединены последовательно.2. A converter according to claim 1, characterized in that in the summation unit the outputs of hectares of demodulators are connected in series. 3.Преобразователь по п. 1, о т - личающийс  тем, что блок суммировани  выполнен в виде т-фаз- ного фильтра-трансформатора с расположенными на m стержн х m обмотками , причем одни одноименные по пол рности выходные выводы га демодул торов объединены, образу  один выходной вьюод преобразовател , а другие объединены между собой через указанные обмотки фильтр-трансформатора , образу  второй выходной вывод преобразовател .3. The transducer according to claim 1, T is characterized by the fact that the summation unit is made in the form of a t-phase filter transformer with windings located on m rods x m, and one of the same polarity output terminals of the demodulators are combined, form one output view of the converter, and the others are interconnected through the indicated windings of the filter transformer, forming the second output terminal of the converter. 0-0- 0-0- 0- 0-0- 0- Bb/K.Bb / k Фаз. iPhases. i - /7- / 7 Фие. 2Phie. 2 LJ LJ Lj lj m nm n РёRyo n n n n n n LJ LJ LJ L: n n n nLJ LJ LJ L: n n n n J LJ LJ LJ LJ 1 n n n П ПJ LJ LJ LJ LJ 1 n n n П П LJ LJ LJ LJ LJ LLj lj lj lj lj l rS r nn rS r nn 1 1. , nn r, 1 1., nn r, V V VV v v r b пи (in r гr b pi (in r g . ,f. f VVu VVVSnnALVVu VVVSnnAL yu UUL-pR Jl yu uul-pr jl .ГУ Лпппп.GU Lupp .yAj u unuJXr r.yAj u unuJXr r iViV ljyi,ljyi «" fat. fat. n ГПn GP n nn n LJ LJ LT LJ LJ LT n n n n rn n n n r жWell DO UUDO UU SrViSrVi XX /X /N XX / X / N WVVxWVVx .. A/VVA / VV YWYw /VWv/ Vwv жWell Л /г. ffL / g. ff
SU853858090A 1985-02-20 1985-02-20 D.c. to quasi-sine a.c. converter SU1443103A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853858090A SU1443103A1 (en) 1985-02-20 1985-02-20 D.c. to quasi-sine a.c. converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853858090A SU1443103A1 (en) 1985-02-20 1985-02-20 D.c. to quasi-sine a.c. converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1443103A1 true SU1443103A1 (en) 1988-12-07

Family

ID=21163711

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853858090A SU1443103A1 (en) 1985-02-20 1985-02-20 D.c. to quasi-sine a.c. converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1443103A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2762829C1 (en) * 2021-07-05 2021-12-23 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Dc voltage converter into quasi-sinusoidal three-phase voltage with increased power

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 692039, кл. Н 02 М 7/537, 1979. Авторское свидетельство СССР № 736308, кл. Н 02 М 7/537, 1980. Тонкаль В.Е. и др. Полупроводниковые преобразователи модул ционного типа с промежуточным звеном повьшен- ной частоты. - Киев: Наукова думка, 1981, с, 20-21. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2762829C1 (en) * 2021-07-05 2021-12-23 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Dc voltage converter into quasi-sinusoidal three-phase voltage with increased power

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4706180A (en) Pulse width modulated inverter system for driving single phase a-c induction motor
US3436641A (en) Solid state static frequency multipliers
US4556937A (en) DC-AC Power converter including two high frequency resonant link converters
SU1443103A1 (en) D.c. to quasi-sine a.c. converter
RU2691635C2 (en) Double-channel frequency conversion method
SU782084A1 (en) Magneto-thyristor frequency multiplier by even number with direct coupling
RU2039412C1 (en) Device for receiving signals in three-phase supply line
US3213347A (en) Solid state inverter
RU2006161C1 (en) Low-frequency ac-to-dc voltage converter
SU752688A1 (en) Frequency converter control method
RU2006164C1 (en) Method of and device for converting three-phase ac to dc voltage
RU2231902C2 (en) Method and device for converting voltage of any kind into desired voltage incorporating regulation function
SU964904A1 (en) Method and apparatus for converting and stabilizing ac voltage
Bird et al. Amplitude-modulated frequency changer
SU892617A1 (en) Device for regulating m-phase ac voltage
SU653702A1 (en) Dc voltage-to-three-phase quasisinusoidal voltage converter
SU548928A1 (en) Method of controlling an AC voltage regulator with a high voltage booster unit
SU1097983A1 (en) Device for adjusting three-phase voltage
RU1781800C (en) Low-frequency ac voltage "to" dc voltage converter
SU851692A1 (en) Low-frequency ac voltage-to-dc voltage converter
SU762112A1 (en) Three-phase inverter
SU754635A1 (en) Voltage controller with intermediate high-frequency conversion
SU959239A1 (en) Method and apparatus for converting dc voltage to controllable ac voltage
SU1272425A2 (en) A.c.voltage regulator with high-frequency pulse-width control
SU736308A1 (en) Dc-to-quasisinusoidal voltage converter